#pragma once
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

static const int DEFAULTSIZE = 5;
template <typename T>
class RingQueue
{
private:
    // 申请信号量
    void P(sem_t &s)
    {
        sem_wait(&s);
    }
    // 释放信号量
    void V(sem_t &s)
    {
        sem_post(&s);
    }
    // 加/开锁
    void Lock(pthread_mutex_t &mutex)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
    }
    void UnLock(pthread_mutex_t &mutex)
    {
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

public:
    RingQueue(int max_cap = DEFAULTSIZE)
        : _max_cap(max_cap), _ringqueue(max_cap), _p_step(0), _c_step(0)
    {
        // 信号量的初始化,刚开始数据资源位0,空间资源满的
        sem_init(&_data_sem, 0, 0);
        sem_init(&_space_sem, 0, _max_cap);

        // 初始化锁
        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
    }
    // 生成者生成
    void Equeue(const T *in)
    {
        //体现信号量是一种预定机制
        //为什么信号量不用跟之前的阻塞队列一样,访问数据前要进行判断队列是否为空?
        //==>申请信号量本身就是一种判断,如果没有信号量就阻塞到那里,信号量和资源是强绑定,而锁和队列的资源数量没有关系
        P(_space_sem); // 先申请空间资源
        //为什么要先预定,后加锁呢?
        //效率更高,到电影院现场排队(竞争锁)再买票快,还是带着票直接排队快?
        Lock(_p_mutex);

        _ringqueue[_p_step] = *in;
        _p_step++;
        _p_step %= _max_cap; // 实现循环
        
        UnLock(_p_mutex);
        V(_data_sem); // 空间资源还在被占用,数据资源多了一个
    }
    // 消费者进行消费
    void Pop(T *out)
    {
        P(_data_sem);
        Lock(_c_mutex);
        *out = _ringqueue[_c_step];
        _c_step++;
        _c_step %= _max_cap;
        UnLock(_c_mutex);
        V(_space_sem); // 取完数据后释放空间资源
    }
    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_data_sem);
        sem_destroy(&_space_sem);

        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
    }

private:
    // 环形队列和它的大小
    int _max_cap;
    std::vector<T> _ringqueue;

    // 生成线程和消费线程在队列中的位置
    int _p_step; // 生成者
    int _c_step; // 消费者

    // 信号量
    sem_t _data_sem;  // 消费者所关系的数据
    sem_t _space_sem; // 生产者关心的数据

    //为什么要加锁,多生产多消费中如果同时又多个进程Equeue,_ringqueue被多个生产线程同时访问,会造成数据丢失等情况,所以要加锁
    pthread_mutex_t _c_mutex; // 消费者的锁,处理消费与消费之间的关系
    pthread_mutex_t _p_mutex; // 生产者的锁,处理生产与生产之间的关系
};